РАЗДЕЛ 5 НИВЕЛИР 3Н5Л
5.1 Устройство нивелира 3Н5Л. Нивелирные рейки РН3
При многообразных видах научной и производственной деятельности необходимо знать высотные координаты пунктов местности и превышения между ними. Различные способы измерения превышений между точками называются нивелированием. Чаще всего нивелирование осуществляется при помощи нивелиров.
Нивелир – это геодезический инструмент, предназначенный для определения разности высот двух точек горизонтальным визирным лучом по вертикально установленным в этих точках рейкам.
Данная модель нивелира предназначена для технического нивелирования со средней квадратической ошибкой не более 10 мм на 1 км двойного хода. На рисунке 38 представлено устройство нивелира 3Н5Л.
Нивелир имеет оптическую систему позволяющую получать прямое изображение. В комплекте с ним поставляются две рейки с прямой оцифровкой. Отсчёт считывается по средней горизонтальной нити сетки нитей.
Нивелирные рейки обычно представляют собой деревянные бруски цельные или складные, длиной 1.5; 3 или 4 м и толщиной 2‑3 см. Кроме того, рейки бывают телескопические до пяти метров длиной из алюминиевого сплава.
Допускается изготовление реек из пластиков, металлов и других материалов. Нивелирные рейки могут быть с односторонней и двухсторонней оцифровкой.
Нивелирные рейки РН3 – это деревянные складные бруски, длиной 3 м и толщиной 2–3 см. На рейках с обеих сторон нанесены сантиметровые шашечные деления. Арабскими цифрами подписываются значения дециметра.
На одной стороне чередуются деления черного и белого цветов (черная сторона), а на другой стороне – красного и белого цветов (красная сторона).
Для облегчения снятия нивелирных отсчётов первые пять сантиметровых делений (шашек) каждого дециметра объединены в виде буквы Е.
На чёрных сторонах реек счёт шкалы начинается от нуля, а на красных сторонах от произвольного числа, не повторяющегося на черной стороне, например от отсчета 4687 мм. В результате разность отсчётов по обеим сторонам пары реек при одном и том же горизонте нивелира является постоянной величиной, позволяющей контролировать отсчёты по рейкам и точность определения превышения на станции двукратным измерением.
Рисунок 38 – Устройство нивелира 3Н5Л:
1 – окуляр; 2 – колпачок; 3 – крышка; 4 – корпус; 5 – кремальера; 6 – визир;
7 – зрительная труба; 8 – бленда; 9 – наводящий винт; 10 – трегер;
11 – подставка; 12 – подъёмный винт; 13 – элевационный винт
Поверки и юстировки нивелира
При внешнем осмотре нивелира проверяют плавность вращения зрительной трубы, наводящего и подъёмных винтов, фокусирования сетки и зрительной трубы, исправность уровня, юстировочных винтов, работу элевационного винта.
Нивелир 3Н5Л поверяется на следующие геометрические условия.
Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
Действуя подъёмными винтами подставки, пузырёк круглого уровня приводят в нуль-пункт, затем верхнюю часть нивелира поворачивают на 180° вокруг оси. Если пузырёк остался в нульпункте, то условие выполнено. Если же пузырёк отклонился, вращением юстировочных винтов его возвращают к центру ампулы на половину дуги отклонения, а окончательно совмещают с нульпунктом подъёмными винтами подставки. После этого поверку повторяют.
Горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения нивелира.
Зрительной трубой визируют на рейку, установленную в 50–60 метрах от нивелира. Вращая зрительную трубу вокруг вертикальной оси, следят, изменяется ли отсчёт при перемещении изображения рейки от одного края поля зрения к другому. Если отсчёт изменяется больше чем 1 мм, диафрагму с сеткой поворачивают в требуемое положение, ослабив крепящие её винты. Необходимо отметить, что юстировка для данной поверки выполняется в мастерской.
Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна оси зрительной трубы.
Это условие, называемое главным, поверяют разными способами. Рассмотрим один из них.
Нивелирование одной и той же линии методом «вперед» и «из середины». Поверку выполняют в следующем порядке. На местности с помощью кольев или костылей закрепляют линию длиной 70–80 м (рисунок 39).
Прибор устанавливают на одинаковом расстоянии от концов линии, тщательно приводят пузырёк цилиндрического уровня на середину и делают отсчёты а1 и b1 по двум противоположно стоящим рейкам.
Затем определяют превышение h по формуле:
(15)
Рисунок 39 – Поверка основного геометрического условия нивелира
Устанавливают прибор примерно в створе линии АВ на расстоянии 3–5 м от точки В, приведя пузырёк цилиндрического уровня на середину, делают отсчёт b2, который принимают за истинный. Вычисляют теоретическое значение отсчёта по рейке, установленной в точке А, то есть
(16)
Если отсчёт по рейкам со станции 2 совпадает с отчётом а2 или будет отличаться от него не более чем на 4 мм, то условие можно считать выполненным. В противном случае путём вращения элевационного винта устанавливается средний штрих сетки нитей на отсчёт а2, после чего приводится пузырёк уровня на середину, действуя вертикальными юстировочными винтами цилиндрического уровня. После юстировки поверку повторяют.